面向Web的基于哼唱方式的歌曲检索方法与系统实现

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1、中图分类号TP391UDC620硕士学位论文学校代码密级10533面向Web的基于哼唱方式的歌曲检索方法与系统实现MusicRetrievalMethodsforQuery--by--HummingInformationandItsWebApplicationSystemImplementation作者姓名学科专业研究方向学院(系、所)指导教师：周义洪：计算机科学与技术：模式识别：信息科学与工程学院：邹北骥教授答辩委员会主席中南大学二零一三年四月一令一二，平四月原创性声明本人声明，所呈交的学位论文

2、是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其它单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：也日期：埠年上月乡日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以

3、采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名：』塑兰三兰导师期：哕年羔月乡日面向Web的基于哼唱方式的歌曲检索方法与系统实现摘要：随着音乐数字化、互联网和手机技术的不断发展，三者互联满足人们日常生活、学习和娱乐成为大势所趋。传统的音乐检索方式必须通过文本标注，它要求用户给出乐曲名、演唱者、词曲作者、歌词等关键字，给用户的使用带来了种种限制。随着生活节奏的加快，人们已经不满足于这种基于文本

4、的音乐检索，希望通过哼唱出自己脑海中残留的一个旋律片段作为检索输入，检索出包含该旋律片段的目标乐曲，这种基于哼唱的歌曲检索技术的提出给用户带来了极大的便利。基于哼唱方式的歌曲检索是基于内容音乐检索的一个分支，是数字音乐领域的一项重要研究内容，具有重要的理论研究意义和实际应用价值。在模式识别领域，音乐检索算法由于其易行和高效的特性而得到越来越多的重视，其中旋律片段的特征提取和旋律片段的匹配是音乐检索中的难点。本文围绕基于哼唱方式的音乐检索方法开展研究工作，取得的主要成果如下：(1)由于MIDI音乐文

5、件只包含音高和音长等有效信息，选择MIDI音乐文件作为数据库存储音乐；由于WAV音乐文件能较好地保存采集量化的旋律片段数据，选择WAV音乐文件作为哼唱存储音乐，通过提取音高和音长的二维旋律特征实现旋律匹配。(2)采用归一化、带通滤波、预加重、加窗分帧和滤除静音段等技术来进行旋律预处理，采用自相关函数提取基音频率，即音高，采用中值平滑处理来滤除噪音点，最终提取音乐哼唱片段的特征。(3)本文提出一种基于二分逼近动态时间规整的旋律匹配方法，分别解决了音乐哼唱检索中音符序列时间点对齐和音符相对音高问题，相

6、对于一般的动态时间规整算法，本文音乐检索方法的前十位命中率提高了18．63％。(4)设计并实现了一个面向Web的基于哼唱方式的歌曲检索系统，系统具有在线性、实时性和并发性。图25副，表10个，参考文献66篇。关键词：基于哼唱方式的歌曲检索；基于内容音乐检索；旋律匹配；特征提取；二分逼近动态时间规整分类号：TP273IIIMusicRetrievalMethodsforQuery—-by--HummingInformationandItsWebApplicationSystemImplementat

7、ionAbstract：Withtherapiddevelopmentofthedigitalmusic，intemetandmobilephonetechnology,ithasbecomeatrendthatintegratingthethreetechnologiestogethertomeetthedemandsofhumandailylife，learningandentertainment．Intraditionalretrival，themusicisusuallylabeledby

8、textwhichrequiresuserstoprovidesomekeywords，suchasthesong’Sname，author,lyricsandSOon．Withtheacceleratingpaceoflife．peoplearenotsatistiedwiththetext-basedmusicretrieval．ItiShopedthatthroughhummingamelodicresidualfragmentoftheuser’smindasasearch